Relé de conmutación directamente con un optoacoplador

Tengo una red de retransmisión (más de 1 retransmisión funcionando en paralelo), que necesito para operar usando una MCU basada en STM32.

El relé que estoy usando es Omron G5V-1 (24v).

Quería saber si puedo ejecutar directamente estos relés con optoacopladores como PC847 .

En cuanto a los cálculos, G5V-1 tiene un consumo de energía nominal de 150 mW a 24 V CC. Así que técnicamente alrededor de 6,25 mA. Cada bloque de optoaislador en PC847 tiene una capacidad nominal máxima de 35 V CC y 50 mA, que está muy por encima del rango seguro para controlar la bobina del relé.

  1. ¿Es realmente necesario que agregue un transistor, un diodo y una resistencia adicionales como controlador de relé?
  2. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de no usar estos y ejecutar directamente los optoacopladores?

Sin embargo, he visto preguntas similares ( Conducir el relé directamente desde el optoacoplador, ¿qué es mejor?, ¿ Por qué se necesita un transistor cuando se usa un relé? ), Pero no he podido sacar conclusiones.

Agregar esquema: -

Ejemplo de esquema para la pregunta anterior

Mi primera pregunta sería, ¿por qué hay un optoacoplador para empezar? Publica los esquemas. Lo más probable es que no sea necesario y simplemente necesite un FET entre el relé y la MCU.
@Justme, tengo 2 rieles de voltaje diferentes. 3.3vdc para STM32 y 24v para controlar la máquina host. Quiero un completo aislamiento entre estos dos. FET eventualmente tendría ese inconveniente.
Bien, el aislamiento es una buena razón y los terrenos están separados. Sin embargo, falta el diodo, ese no es un componente opcional. Pero, de hecho, dependiendo de la carga, es posible que desee un interruptor de relé mejor y más rápido que con un diodo. Esto hace que los contactos se abran más rápido.
Claro, agregaré. Volviendo a la pregunta original, ¿cree que Optos no tendrá problemas para ejecutar estos relés, sin otros componentes adicionales: el transistor y la resistencia?
La MCU tiene un límite total de 80mA de fuente/hundimiento para pines IO, por lo que dependiendo de cuál sea la corriente de entrada segura del optoaislador para una operación confiable en todos los parámetros, podría ser tan alta que no pueda controlar todas las optoacoplamientos a la vez. El límite por pin es de 25 mA. Y estas son calificaciones máximas absolutas, por lo que debe estar por debajo de estos valores.

Respuestas (2)

Quería saber si puedo ejecutar directamente estos relés con optoacopladores como PC847.

La respuesta simple es sí , pero desperdiciará mucha energía impulsando los LED ópticos internos. De hecho, utilizará más corriente para controlar el LED interno de lo que necesitan sus relés. Considera esto: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Para conducir 7 mA a través del fototransistor ( I C ) con baja caída de voltaje (por ejemplo, 0,6 voltios) requiere una corriente de accionamiento LED ( I F ) de 7,5 mA y este es solo un dispositivo típico; para garantizar que todos los dispositivos funcionen, debe intentar conducir I F al doble de este valor, es decir, su STM32 debería estar presionando 15 mA en cada opto.

Eso es más del doble de la corriente que necesita el relé y en realidad puede exceder lo permitido por el STM32. Por supuesto, puede salirse con la suya con 10 mA, pero luego, es posible que se esté rascando la cabeza cuando un par de canales no funcionan correctamente. Cuánto valoras tu tiempo es una pregunta que a veces hago en esta situación.

Compare esto con un transistor NPN y una resistencia base (mucho más eficiente y se necesita mucha menos corriente base) y los números de comparación realmente no se acumulan, pero es posible que tenga razones "especiales" para seguir esta ruta.

Ambas soluciones necesitarán diodos de retorno a través de las bobinas del relé.

Tiene sentido. La razón para usar Optos sin componentes adicionales es mantener una huella más pequeña. ¿Crees que algo como un ULN2003 es una respuesta a una huella más pequeña? Sin embargo, una cosa que no incluí en el esquema anterior o en la pregunta por la simplicidad de la pregunta. Tendré un máximo de 3 optos ejecutándose en una instancia determinada, además estos optos se ejecutarán en un 74HC595, que funcionaría como puente entre optos y MCU (me ayuda a limitar GPIO en STM32).
Deberías haber mencionado eso en primer lugar. Escribí mi comentario asumiendo que los optos están conectados directamente como en el esquema. El 74HC595 es incluso peor en la capacidad de conducción actual que el MCU.
Perdón por no agregar esta información, solo quería mantener la pregunta simple y me estaba enfocando en Optos to Relay y no en MCU to Optos .
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Hacer una pregunta sobre lo que consideras más simple suele ser un perjuicio. Su pregunta original muestra claramente y sin ambigüedades el STM32 conectado al opto. Nadie puede leer la mente. Revise todas sus 4 preguntas anteriores y aclare lo que estaba hablando en mi comentario anterior. Si no hay una respuesta o la respuesta no está clara, haga un comentario debajo de la respuesta. Nos gusta ver preguntas cerradas con una respuesta aceptada. ¿Sabes cómo hacer esto @DigitalEther?
@Andy, entiendo totalmente lo que mencionaste anteriormente, y que no he aceptado respuestas a ninguna pregunta que no sea aceptable. Pero para esta pregunta todavía estaba digiriendo la información y estaba a punto de aceptar una respuesta, una vez que tuve suficiente información, incluso intenté votar pero no tengo suficiente reputación. Se asegurará de no incluir nuevas preguntas.
Aún no ha aceptado ninguna respuesta, así que explique de qué está hablando. Esto no tiene nada que ver con la reputación @DigitalEther
De acuerdo, técnicamente hablando, recomendaría incluir los componentes (transistor y resistencia, junto con el diodo de supresión como JustMe y AnalogKid también mencionados, para mayor eficiencia, aunque funcionará sin estos?
La lata de gusanos está abierta, por favor haga lo que este sitio espera de usted.
Eso es lo que he recomendado en mi respuesta. Las expectativas de este sitio se aplicarán a preguntas anteriores que hayan recibido una respuesta útil. Si se han recibido respuestas poco útiles, debe plantear un comentario y buscar una aclaración.

Aparte de agregar un diodo de supresión a través de cada bobina de relé, la idea está bien. Sin embargo, el esquema tiene un problema.

Presta atención al CTR - Current Transfer Ratio - del opto. Desea asegurarse de que el transistor de salida esté firmemente saturado. La página 2 de la hoja de datos muestra los grados disponibles de CTR para ese dispositivo. Por ejemplo, si el opto tiene un CTR del 50% garantizado con el tiempo, entonces para una corriente de 6,25 mA en la bobina del relé, debe extraer 12,5 mA a través del diodo de entrada del opto. La resistencia limitadora de corriente tendrá que ser mucho más pequeña que 1 K.

Además, no desea sobrecargar el puerto de salida uC. Muchas salidas uC pueden impulsar esta cantidad de corriente, pero el voltaje de salida puede alejarse del riel, disminuyendo la corriente del opto LED lo suficiente como para importar.

Otra cosa a tener en cuenta es la potencia total en los circuitos. Probablemente haya un límite de disipación de energía para el opto cuando todas las salidas están encendidas y para el uC.

Entonces, la idea general está bien siempre que se cumpla una pila de condiciones con márgenes operativos: CTR, corriente de salida uC, voltaje de salida uC, corriente de salida opto por circuito, corriente de entrada opto por circuito, disipación de potencia del paquete total opto, uC total disipación de energía, y tal vez algo más que he olvidado.

Relé de conmutación directamente con un optoacoplador
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